关键词：并联 均流控制 外特性 模块

1 引言

　　大量电子设备，特别是计算机、通讯、空间站等的广泛应用，要求组建一个大容量、安全可靠、不间断供电的系统。如果采用单台电源供电、该变换器势必处理巨大的功率、电应力大，给功率器件的选择、开关频率和功率密度的提高带来困难。并且一旦单台电源发生故障，则导致整个系统崩溃。采用多个电源模块并联运行，来提供大功率输出是电源技术发展的一个方向。并联系统中每个模块处理较小功率，解决了上述单台电源遇到的问题。

　　八十年代起，分布式供电方式成为电力电子学新的研究热点。相对于传统的集中式供电，分布式电源利用多个中、小功率的电源模块并联来组建积木式的大功率电源系统。在空间上各模块接近负载，供电质量高，通过改变并联模块的数量来满足不同功率的负载，设计灵活，每个模块承受较小电应力，开关频率可以达到兆赫级，从而提高了系统的功率密度。

　　大功率输出和分布式电源，使电源模块并联技术得以迅速发展。然而一般情况下不允许模块输出间直接进行并联，必须采用均流技术以确保每个模块分担相等的负载电流，否则，并联的模块有的轻载运行，有的重载甚至过载运行，输出电压低的模块不但不为负载供电，反而成了输出电压高的模块的负载，热应力分配不均，极易损坏。

　　对于多个模块并联运行电源系统的基本要求是[2]：一是输入电压或者负载发生变化时，保持输出电压稳定;二是控制各模块的输出电流，实现负载电流平均分配，均流动态响应良好。为提高系统可靠性，并联系统应该具备以下特性：实现冗余。当任意模块发生故障时，其余模块继续提供足够电能，整个电源系统不会崩溃;实现热拔插，电源系统真正意义上的不间断供电;均流方案无需外加均流控制单元;使用一条公共的低带宽均流总线来连接各模块单元。

2 并联特性及均流一般原理

　　图1为两个模块并联工作时的等效电路及其外特性曲线。如果两个模块的参数xx相同，即V1max=V2max，R1=R2，两条外特性曲线重合，负载电流均匀分配。如果其中一个模块的电压参考值较高，输出电阻较小（外特性斜率小），如图1中的模块1，则该模块将承受大部分负载电流，负载增大，模块1将运行于满载或超载限流状态，影响了系统可靠性。

（a）并联等效电路

（b）输出外特性
图1两个模块并联均流原理图

　　可见，并联电源系统中各模块按照外特性曲线分配负载电流，外特性的差异是电流难以均分的根源。均流性能的优劣用均流精度来衡量。均流精度定义为：

　　CSerror=ΔIomax / （Io/N）

　　式中N为并联模块数，Io为负载电流，ΔIomax为{zd0}电流与最小电流之差。

　　正常情况下，各并联模块输出电阻是个恒值，输出电流不均衡主要是由于各模块输出电压不相等引起。均流的实质即是通过均流控制电路，调整各模块的输出电压，从而调整输出电流，以达到电流均分的目的。一般开关电源是一个电压型控制的闭环系统，均流的基本思想是采样各自输出电流信号，并把该信号引入控制环路中，来参与调整输出电压。选择不同的电流信号注入点，可以直接调节系统基准电压、反馈电压误差、或者反馈电流误差，形成多种均流方案，以满足不同的稳态性能和动态响应。

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